Grâce à la technologie FDM de Stratasys comme aide de préparation à l’intervention, les chirurgiens sont en mesure de planifier la résection des tumeurs de la paroi thoracique. Explication.

En créant un modèle imprimé en 3D de la paroi thoracique avec une grande précision anatomique, nous avons été en mesure de planifier et d’effectuer la résection sur le modèle 3D avant l’intervention », s’est félicité Jon Zabaleta, chirurgien thoracique de l’institut de recherche sanitaire Biodonostia.
Fondé en 2008, Biodonostia a été le premier institut de recherche médicale du Pays basque, en Espagne. Chaque jour confronté à de véritables challenges chirurgicaux, il a récemment établi un partenariat avec le centre de recherche et d’innovation Tknika, et Tecnun, une division spécialisée de l’Université de Navarre, qui offre aux chirurgiens la possibilité d’utiliser la toute dernière technologie d’impression 3D comme aide à la préparation d’une intervention.

Réduire le temps opératoire

Et c’est en s’appuyant sur la technologie d’impression 3D FDM, de Stratasys, que l’hôpital a pu créer des modèles perfectionnés imprimés en 3D spécifiques à chaque patient. Surtout, l’établissement est en mesure de les utiliser pour aborder les cas difficiles et complexes que sont les tumeurs de la paroi thoracique. Ainsi, il est possible de transformer le tomodensitogramme (procédure non invasive permettant de prendre des images en coupes d’un organe) du patient, en modèle imprimé en 3D, et de le mettre à la disposition de l’équipe chirurgicale en seulement 24 heures. « Avec ce modèle, il est alors possible de réduire le temps opératoire et d’éviter les longues procédures invasives, pour finalement améliorer la qualité des soins prodigués aux patients », affirme-t-on au sein de l’équipe médicale. Laquelle a pu constater que l’impression 3D de Stratasys s’était avérée particulièrement utile dans le traitement des tumeurs complexes de la paroi thoracique, qui menacent souvent le pronostic vital.
« L’impression 3D est un outil chirurgical essentiel pour nous, assure le docteur Jon Zabaleta. Auparavant, aucun des modèles imprimés en 3D que nous réalisions en interne n’était capable de nous fournir le niveau de détail et de précision dont nous avions besoin. Aujourd’hui, grâce à nos partenariats avec ces institutions locales, nous avons désormais accès à la technologie d’impression 3D la plus avancée de Stratasys, qui nous permet de répondre aux exigences requises pour la création de modèles 3D d’une très grande précision et spécifiques de chaque patient. »

Un défi pour l’équipe chirurgicale

L’institut de recherche sanitaire Biodonostia cite le cas d’un homme de 64 ans, venu consulter le Dr Zabaleta et son équipe, pour une tumeur extrêmement complexe affectant sa paroi thoracique. Au cours des deux dernières années, celle-ci s’était lentement étendue à l’intérieur de la cavité thoracique, jusqu’à atteindre plusieurs côtes.
Comme l’explique le médecin, ce cas représentait un véritable défi pour l’équipe chirurgicale, car la résection de la tumeur nécessitait l’extraction de plusieurs côtes : une méthode de traitement inhabituelle, qui augmentait les risques de l’opération. Aussi, les chirurgiens devaient-ils trouver le meilleur moyen de compenser l’absence de ces côtes, avec un matériau suffisamment résistant pour protéger les poumons. Tout en maintenant la souplesse et la mobilité thoracique.

Des économies pour l’hôpital

Pour analyser et planifier l’opération, les chirurgiens se sont tournés vers Tknika et Tecnun pour fabriquer un modèle perfectionné, spécifique de la paroi thoracique du patient. Pour cela, ils ont utilisé une imprimante 3D Fortus 450mc, de Stratasys. « Ensemble, les partenaires de l’hôpital sont parvenus à transformer un tomodensitogramme conventionnel du patient en modèle imprimé en 3D et le mettre à la disposition de l’équipe chirurgicale en seulement 24 heures », raconte le fabricant d’imprimantes 3D.
Une fois le modèle de la paroi thoracique créé en 3D, l’équipe chirurgicale a pu y réaliser la résection avant l’intervention, et « en étant capables de mesurer les vis et de plier les plaques de titane à l’avance », ajoutent le Dr  Zabaleta et son équipe, qui ont pu réduire le temps opératoire global de deux heures. « Pour le patient, cela signifie une réduction significative du temps passé sous anesthésie, tandis que pour notre hôpital, la prompte libération des salles d’opération se traduit par des économies. »
Pour cette tumeur de la paroi thoracique, les chirurgiens avaient besoin d’un modèle suffisamment résistant pour reproduire l’os humain. C’est la raison pour laquelle les équipes de Tknika et Tecnun ont choisi la technologie FDM de Stratasys, séduites par sa capacité à imprimer des thermoplastiques de qualité technique.

D’autres pathologies pourraient être concernées

« Notre partenariat nous a donné accès à la technologie nécessaire pour produire un modèle de grande taille et complexe, d’une résistance incroyable, similaire à celle des vrais os que nous allions rencontrer lors de l’intervention chirurgicale. Sans la résistance de ce modèle, nous n’aurions pas été en mesure de nous préparer de la même façon à cette intervention », reconnaît Jon Zabaleta.
Pour le praticien, la prochaine étape naturelle consistera à utiliser l’impression 3D de Stratasys dans toutes les disciplines chirurgicales de Biodonostia, dans le cadre de la préparation et de la planification des interventions. « Car elle permet à l’hôpital d’innover dans ses procédures de traitement et de prodiguer de meilleurs soins à ses patients. »
Il souligne que dans le cas de ce patient sexagénaire, l’utilisation du modèle imprimé en 3D était vraiment cruciale. « Aujourd’hui, nous nous efforçons de l’appliquer à de nombreuses autres disciplines chirurgicales au sein de l’hôpital, relève-t-il. Des tumeurs du pancréas à la sténose sous-glottique. Et nous utilisons déjà ces modèles imprimés en 3D pour former nos futurs chirurgiens. »
Mais l’objectif ultime du partenariat avec Tknika et Tecnun sera de monter une équipe multidisciplinaire qui collabore à la création sur demande des meilleurs modèles chirurgicaux imprimés en 3D possibles pour l’hôpital. Tecnun se chargeant de la segmentation et de la reconstruction des modèles, tandis que Tknika produira les versions imprimées 3D finales. Toutefois, cette collaboration ne se limite pas à Biodonostia, puisque l’hôpital fournit actuellement des modèles imprimés en 3D à 23 autres hôpitaux espagnols.